技术特征：
1.一种荧光碳量子点的制备方法，其特征在于：将一种或多种有机分子碳源或杂原子前体加入到溶剂中，在100～250℃下反应8～12h，反应结束后，冷却至室温，减压浓缩除去溶剂，残留物通过硅胶快速色谱纯化，浓缩干燥，得到不同荧光的碳量子点。2.根据权利要求1所述荧光碳量子点的制备方法，其特征在于：所述有机分子为有机酸、有机胺、醇/酚其中之一或二种以上。3.根据权利要求2所述荧光碳量子点的制备方法，其特征在于：所述有机酸为柠檬酸、丙烯酸、苹果酸、酒石酸、氨基酸、聚丙烯酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、肉桂酸、柠嗪酸、油酸其中之一或二种以上；所述有机胺为丙胺、丁胺、戊胺、乙二胺、丙二胺、丁二胺、戊二胺、对苯二胺、间苯二胺、邻苯二胺、间苯二胺、尿素、硫脲、丙烯酰胺其中之一或二种以上；所述醇/酚为葡萄糖、山梨醇、乙二醇、聚乙二醇、二甘醇、甘油、苯酚、邻苯二酚、间三苯酚、对苯二酚其中之一或二种以上。4.根据权利要求1所述荧光碳量子点的制备方法，其特征在于：所述溶剂为二甲基亚砜、水、甲酰胺、n-甲基甲酰胺、n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺其中之一或二种以上；有机分子于溶剂中的摩尔浓度为0.01～1m。5.根据权利要求1所述荧光碳量子点的制备方法，其特征在于：所制备的碳量子点尺寸为2～20nm，为近紫外、蓝色、绿色、黄色、橙色或红色不同发光的碳量子点，发光范围为300～700nm。6.权利要求1所述碳量子点在一步实现c-b键或芳基-杂芳基键构筑的方法中的应用。7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于：所述c-b键或芳基-杂芳基键构筑的方法，包括如下步骤：以芳基重氮盐1和硼化试剂2、芳基卤化物4和硼化试剂2或芳基重氮盐1和杂芳烃5为起始原料，使用碳量子点为光催化剂，于光照、室温条件下反应，一步实现c-b键或芳基-杂芳基键构筑，生成化合物3、6，合成路线如下述反应式所示：其中，r1为氢、烷基、烷氧基、卤素、硝基、三氟甲基、氰基、芳基、酯基；r2为联硼酸频那醇酯、联硼酸新戊二醇酯、双联(2-甲基-2，4-戊二醇)硼酸酯、双联(2，4-二甲基-2，4-戊二醇)硼酸酯；
r3为烷基、烷氧基、硝基、三氟甲基、氰基、芳基、酯基、乙酰基、醛基、胺基、羟基、吲哚、苯并噻吩、二苯并呋喃；r4为氢、烷基、烷氧基、卤素、硝基、三氟甲基、氰基、芳基；杂芳烃为呋喃、噻吩、吡咯、吡啶。8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述芳基重氮盐1和硼化试剂2的摩尔比为2∶1～1∶3；所述芳基卤化物4和硼化试剂2的摩尔比为2∶1～1∶2；所述芳基重氮盐1和杂芳烃5的摩尔比为1∶5～1∶20。9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述光照的光源波长为390～600nm；反应溶剂为水、二甲基亚砜、n，n-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、甲苯、乙腈、甲醇、1，2-二氯乙烷、1，4-二氧六环其中之一或二种以上；反应时间为1～48h；反应气氛为空气、氩气或氮气。10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述碱为碳酸钾、碳酸铯、碳酸锂、碳酸钠、磷酸钾、叔丁醇钾、叔丁醇锂或三乙胺其中之一。
技术总结
本发明公开了一种荧光碳量子点的合成方法和以碳量子点作为新型光催化剂，催化有机小分子硼化和芳基化反应的方法。本发明以廉价易得的有机酸和有机胺为碳源或杂原子前体，在有机溶剂或水中反应，以硅胶柱层析的方式分离纯化，制备了全波段的碳量子点。本发明合成的碳量子点原料廉价易得，反应方法简单高效，产率高，后处理方便，适于放大生产。本发明制备的碳量子点具有光致发光的特性、良好的水溶性、毒性低、易于功能化、环境友好、生物相容性好等诸多优点，并且该碳量子点可以催化有机小分子的硼化反应及芳基化反应，具有一定应用前景。具有一定应用前景。具有一定应用前景。
技术研发人员：黄菲 何天同 姜莉雅 谢皓东 于杨 乔纳森贝尔
受保护的技术使用者：南京工业大学
技术研发日：2021.12.22
技术公布日：2022/5/10